基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的研究

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1、分类号：ＴＭ９３５密级：公开ＵＤＣ１０１４２：位代码；单■－ｙ．＾、！患保３寺少寫硕壬学位论文基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的研究馨学号：２０１３３１６作者：马烁凯工程硕古学位类别：领域：电气工程论文类型：工程设计与硏巧２０１６年０３月０４日沈阳工业大学硕士学位论文基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的研究ResearchondistributedopticalfibertemperaturesensingsystembasedonRamansc

2、attering作者：马烁凯单位：电气工程学院指导教师：马少华教授单位：沈阳工业大学协助指导教师：单位：单位：论文答辩日期：2016年2月25日学位授予单位：沈阳工业大学■－－．．独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工。作及取得的研究成果尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得一沈阳工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。，

3、沁２０乂、３－签名：：晏媒日期牛关于学位论文使用授权的说明本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳工业大学有关保留、使用目：学位论文的规定，Ｐ学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权沈阳工业大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流，可Ｗ采用影印。、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：召地如导师签名；立日期；媒３．４气摘要近年来，温度测量越来越趋向于智能化、分布式、高精确度发展，分布

4、式光纤传感技术越来越受到重视。这项温度传感技术在上世纪70年代首次由伦敦南安普顿大学提出，经过一系列发展成为一种独具优势的传感技术。它独特的优势包括定位准确、实时多点温度测量、体积小以及抗高温强电磁干扰等，可以实现沿传感光纤上的温度分布式测量。因此，此技术逐步广泛的应用于工业生产、军事侦测和消防安全等领域。本课题首先分析了分布式光纤测温系统的研究背景及意义，进而介绍了国内外的一些研究现状，并且针对基于拉曼散射的分布式光纤传感技术进行了详细的理论研究，分析了光纤中发生的多种散射现象，阐述了基于不同散射原理的温度解调方案的优缺点，最终选择拉

5、曼散射作为温度解调方案的原理。其次，根据测温系统的技术指标要求，设计了分布式温度传感系统的整体结构。并在整体结构的基础上对光源系统、分光滤光系统、光电转换探测系统进行了详细的理论分，有针对性的作了相应的优化设计，提出了一种新的温度解调方案，并最终成功构建分布式光纤测温系统的整体框架结构。最后，利用本课题设计的测温系统进行了测温试验并取得了良好的试验结果，通过对试验结果的数据处理得到所测温度值，验证了本课题提出的温度解调方案的可行性。关键词：拉曼散射，温度测量，雪崩光电二极管，分布式光纤，温度场分布IAbstractInrecentyea

6、rs,thetechnologyoftemperaturemeasurementisdevelopedtosmarter,distributedandhighprecision.Asaresult,thedistributedopticfibertemperaturesensingtechnologybecomesaresearchfocus.Itwasinventedbyuniversityofsouthampton,British.Inthemiddleof1970s,itbecameanuniquesensetechnologya

7、fteraseriesofdevelopment.Thedistributedopticalfibertemperaturesensingtechnologyhassomeuniqueadvantages,suchashigh-accuracymeasurement,interference,highstabilityandantielectromagnaticinterference,smallshape.So,thistechnologyhaswidelyusedintheareaofindustryproduction,milit

8、arydetection,firesafetyandsoon.Firstly,thistopichasstudiedtheresearchbackgroundandsignificanceofthedist